Carbono é o elemento químico essencial na natureza e na vida humana. Ele é o sexto elemento da tabela periódica, tendo o símbolo C e número atômico 6, o que quer dizer que seus átomos têm seis prótons no núcleo.
A massa molar do carbono é de 12,011 g/mol e na natureza existem três isótopos principais, sendo o carbono-12, carbono-13 e também o carbono-14. Dentre esses o mais comum é o carbono-12, o qual dispõe de seis prótons e seis nêutrons.
O carbono-13, dispondo de sete nêutrons, é o menos comum, sendo ele cerca de 1,01 a 1,14% do carbono natural.
Enquanto isso, o carbono-14, dispondo de oito nêutrons, é um isótopo radioativo, qual emite partículas β (elétrons).
Composto na estratosfera no momento em que nêutrons de raios cósmicos bombardeiam o nitrogênio-14, o carbono-14 é agrupado por todos os vegetais e animais. Sua meia-vida de aproximadamente 5730 anos torna possível a sua utilização para a datação de fósseis, o que auxilia na hora de determinar a idade de materiais orgânicos que tenham entre 100 e 40 mil anos.
Versatilidade química do carbono
O carbono é um elemento bastante versátil, tendo ele a capacidade de formar milhões de compostos orgânicos. Isso se devido a sua tetravalência, que quer dizer que ele possui capacidade de compor quatro ligações covalentes, haveod o compartilhamento de pares de elétrons com outros átomos. Tais ligações são simples, duplas ou podem também ser triplas, culminando em uma ampla variedade de estruturas e compostos.
A área da química dedicada ao estudo de tais compostos é a Química Orgânica. Contudo, alguns compostos de carbono, como no caso do dióxido de carbono (CO2), do monóxido de carbono (CO), também do carbonato de cálcio (CaCO3) e do bicarbonato de sódio (NaHCO3), são estudados pela chamada de Química Inorgânica.
Os alótropos do carbono: grafite e diamante
Além da importância biológica e química, o carbono conta com dois alótropos naturais bem conhecidos: o grafite e o diamante.
Dá-se o nome de alótropos para substâncias simples constituídas por um único elemento. E essas contam com propriedades físico-químicas distintas devido ao arranjo estrutural dos átomos.
No caso do grafite, os átomos de carbono compõem camadas planas numa estrutura hexagonal, em que as ligações covalentes são fortes no interior das camadas, porém são fracas entre elas, e assim o grafite pode ser usado como lubrificante e na produção de lápis.
Já no diamante, há a disposição dos átomos de carbono em uma estrutura tetraédrica tridimensional. E isso resulta em um material mais duro conhecido, bastante usado em joias e aplicações industriais para corte e perfuração.
O carbono e o meio ambiente
No contexto ambiental, o carbono se traduz em um componente crucial dos gases de efeito estufa, ainda mais no caso do dióxido de carbono (CO2). A existência crescente de CO2 na atmosfera, em especial devido à queima de combustíveis fósseis e desmatamento, favorece muito as mudanças climáticas e também o aquecimento global.
A gestão do carbono, por meio da redução de emissões e do crescimento da captura de carbono, se trata de um dos principais desafios encarados pelas políticas ambientais atuais.
Métodos, como é o caso do sequestro de carbono, que compreende capturar e armazenar CO2 em reservatórios geológicos ou em biomassa, são desenvolvidos e implementados a fim de mitigar os impactos ambientais.
O carbono na biologia
Biologicamente, o carbono trata-se do elemento fundamental na formação de todas as formas de vida na Terra. Ele compõe a espinha dorsal de moléculas orgânicas importantes como carboidratos, lipídios, proteínas e também ácidos nucleicos.
As plantas absorvem o dióxido de carbono da atmosfera por meio da fotossíntese, o transformando em glicose e oxigênio, essenciais para a respiração celular nos organismos vivos.
Carbono na indústria
Na indústria, o carbono é tido como um componente de suma importância em muitas aplicações. A produção do aço, por exemplo, ocorre com a adição de carbono ao ferro, o que melhora as suas propriedades mecânicas.
O carbono ainda é encontrado em compostos como a borracha, plástico e fibras sintéticas, os quais dispõem de inúmeras aplicações no dia a dia das pessoas e empresas. Desse modo, ele é um componente de grande importância no planeta.
Papel carbono
Há também o papel químico, que é ainda chamado de papel carbono, ele se trata de um tipo de papel que conta com uma camada de tinta ou pigmento que se pode transferível em um dos lados.
O uso desse papel é simples: se uma pressão é aplicada no lado oposto, então a tinta é transferida até o papel abaixo desse, criando uma cópia. Era comum as escolas usarem esse tipo de papel para a realização de cópias de provas para distribuir aos alunos, por exemplo, quando as copiadoras não eram acessíveis como hoje.
Inventado no ano de 1801 por Pellegrino Turri, o papel carbono, ainda nos dias de hoje, torna mais fácil a produção de duplicatas de documentos escritos ou digitados.
É amplamente utilizado para criar documentos que precisam de múltiplas vias, como recibos.
SOUSA, Priscila. (1 de Agosto de 2024). Carbono - O que é, conceito e definição. Conceito.de. https://conceito.de/carbono